Thermal- und Leistungsanalyse des µNRIT´s- 2.5 basierend auf 3D-Simulationen

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2017

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-9757

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Die Studie in dieser Arbeit basiert auf der Untersuchung eines Radiofrequenzionentriebwerks (µNRIT-2.5), das unter Laborbedingungen in einem stationären thermischen Zustand arbeitet. Es handelt sich um eine Kombination aus theoretischen und experimentellen Untersuchungen.In dieser Arbeit werden zwei dreidimensionale Simulationsmodelle vorgestellt: ein elektromagnetisches und ein thermisches Modell.Mit diesen beiden Modellen ist es möglich, das Triebwerk ohne große Modifikationen und starke Vereinfachungen, wie sie in zweidimensionalen Modellen benötigt werden, zu simulieren und zu untersuchen.Das elektromagnetische Modell dient zur Leistungsanalyse innerhalb der einzelnen Komponenten des Triebwerks und des Plasmas. Mittels des thermischen Modells wird die vollständige Temperaturverteilung im Triebwerk bestimmt und analysiert.Des Weiteren wird ein analytisches Plasmamodell vorgestellt.Es wurden im stationären Zustand experimentelle Untersuchungen am Triebwerk durchgeführt, um Eingangsparameter für die Simulationen zu erhalten und die Modelle zu überprüfen.Weiterhin wird gezeigt, wie mit dem dargestellten Plasmamodell zusätzliche Plasmaparameter bestimmt werden können. Dies wird durch die Simulation des Plasmas im Triebwerk auf der Grundlage einiger Eingabeparameter erreicht.

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